DE1755070C3

DE1755070C3 - Radaufhängung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1755070C3
Application number: DE19681755070
Authority: DE
Inventors: Bruno 6090 Ruesselsheim Ewert
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1968-03-27
Filing date: 1968-03-27
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE1755070A1; FR2004863A1; DE1755070B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, bei der die Räder einer Radachse unabhängig voneinander durch Radführimgselernentc, die einerseits an einen Hilfsträger, der um eine in der Fahrzeuglängsmittelebene liegende, etwa waagerecht verlaufende Achse in einem Fahrzeugrahmen oder Wagenaufbau drehbar gelagert ist, und andererseits an einem das Rad tragenden Achsschenkel oder Nabenkörper angelenkt sind, derart geführt sind, daß sich bei Einfederung der Räder der Radsturz in Richtung auf negativen Sturz hin verändert und daß die beiden Räder in bezug auf den Hilfsträger nur eine symmetrische Bewegung ausführen können, wobei sich die Räder über

ίο Federelemente unmittelbar am Fahrzeugrahmen oder Wagenaufbau abstützen.

Unabhängige Radführiingcn dieser Art weisen gegenüber Starrachsen bekanntlich den Vorteil auf, daß sich geringe aber gcvvollic Sliirzvcränderungen in Richtung auf einen negativen Sturz hin bei zunehmender Belastung durch entsprechende Anordnung und Bemessung der Querlenker verwirklichen lassen. Hierdurch ist es möglich, die auf die Radbelastung bezogene .Seitenführungskraft des Reifens, die entsprechend dem degressiven Verlauf der mil wachsender Belastung übertragbaren Scitcnfiihrungskraft abnimmt, auszugleichen bzw. an eine lineare Abhängigkeit der beiden Größen anzugleichen.

Ferner zeichnen sich unabhängige Radführungen.

insbesondere bei Hinterachsen durch geringeren Raumbedarf zwischen den Rädern und durch gegenüber der Starrachse verringerte ungefederte Massen aus.

Demgegenüber bietet auch die Starrachse, abgesehen von ihrem einfachen Aufbau, eine Reihe von Vorteilen.

So bleibt die Spurweite beim llinleclern konstant und wird durch die I löhenlage des Momentanzentriims nicht beeinfluß), ferner verändert sich nicht der .Sturzwinkel der Räder zur Fahrbahn bei Kurvenlahrl. Mit anderen Worten: Die Lage der Achse und der Räder zur Fahrbahn bzw. zur Verbindungslinie der Radaulstandspunktc bleibt auch bei Überneigung lies Wagenkörpers unverändert. Schließlich bietet die Starrachse die Möglichkeit, das Roll/cnirum so hoch /u legen, dal! auf zusätzliche Stabilisierungsmittel verzichtet werden kann, ohne dies gleich mit einer im allgemeinen unerwünschten Verhärtung der [-!in/clradfcderung erkaufen zu müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Radaufhängung der eingangs genannten Art die Vortei-Ie der Starrachse und der unabhängigen Radführung zu verwirklichen, indem sich die Radaufhängung bei gleicher Ein- und Ausfederung der beiden Räder einer Achse — der sogenannten Hindernisfederung — wie eine unabhängige Radaufhängung, dagegen bei ungleicher oder entgegengesetzter Ein- und Ausfederung der beiden Räder einer Achse wie eine Starrachse verhält. Darüber hinaus soll die Aufgabe mit einer einfachen Konstruktion und geringstmöglichem Bauaufwand gelöst werden.

In der als älteres Patent zu wertenden deutschen Patentschrift 15 30 550 ist eine Achsanordnung für Kraftfahrzeuge unter Schutz gestellt, bei der die durch Lenker gebildeten Radführungen der einander gegenüberliegenden Räder winklig zueinander liegende Schwenkachsen (Schräglenkachse) aufweisen, die drehfest miteinander verbunden sind, wobei die Radführungen eine Verschwenkbarkeit um eine gemeinsame Fahrzeuglängsachse aufweisen. Bei dieser älteren Konstruktion ist für jedes Rad als Radführungsmittel ein einzig r Schräglenker vorgesehen, so daß der das Rad tragende Achsschenkel oder Radträger fest mit dem Schräglenker verbunden sein muß. Durch die schräge Anordnung der Schwenkachse der Lenker ist zwar sichergestellt.

daß mit zunehmender Belastung eine Änderung des Radsturzes in Richtung auf einen negativen Sturz bzw. auf eine Vergrößerung des negativen Sturzes eintritt gleichzeitig wird aber dabei in unerwünschter Weise die Vorspur verändert

Durch die deutsche Patentschrift 8 93 757 ist eine Achsaufhängung unter Verwendung einer Kurbelachse bekannt, bei der die Kurbelachse sowohl um eine Querachse als auch unter Verwendung eines zwischengcschalteten Tragstückes bzw. Hilfsträger um eine Längsachse des Fahrzeugs schwingen kann. Die beiden Kiirbelschwingen sind dabei mittels einer Querwellc slarr miteinander verbunden. Dadurch, daß aber die Kurbelachse, bezogen auf das Tragstück bzw. Hilfsträger, das einzige Radführungsglied darstellt, ist es unumgänglich, daß die Radzapfen starr mit der Kurbelachse verbunden sind. Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß Radsturz und Vorspur in eine enge Elcziehung zueinander treten, derart, daß un:;r Zugrundelegung eines in allen Belastungszuständen notwendigen Mindestmaßes an Vorspur es unmöglich ist, den Radsturz mit zunehmender Eihfedcrung in Richtung auf negative Radsturzwertc zu verändern. Der beispielsweise bei normaler Belastung des Fahrzeuges vorhandene negative Radsturz wird somit mit stärkerer Einfederung zunehmend abgebaut, mit der Folge, daß bei Kurvcnfiihrt das stärker belastete äußere Rad Seitenkraft, bezogen auf die höhere Radaufslandskrafi, nicht mehr in gleichem Maße übertragen kann.

Ähnliche Radaufhängungen sind durch die deutsche Patentschrift 12 49 712 und die französische Patentschrift 14 70 995 bekannt. In beiden Fällen handelt es sich um mittels Lenker entsprechend der Elastizität des in der Drehachse der Lenker angeordneten Verbindungssiabes mehr oder weniger unabhängig voneinander geführte Räder, deren Drehzapfen starr mit den Lenkern verbunden sind, so daß eine beim Einfcdcrn vorteilhafte Veränderung des Radsturzes nicht möglich ist. Da bei den bekannten Aufhängungen sogar die Schwenkachse der Lenker parallel zu den Drehzapfen der Räder liegt, kann das einzelne Rad nur in seiner Radebene schwingen.

Von der deutschen Patentschrift 9 JOOl 1 her ist es bei mittels Pcndelhalbachscn unabhängig voneinander geführten Rädern bekannt, die Pcndelhalbachsen in der Weise zusammenwirken zu lassen, daß sie bei Erreichen eines gewissen Maßes an Ein- oder Ausfeuerung miteinander verbünden werden und gegenüber dem Fahrzeugrahmen oder Aufbau als eine starre Einheil um ihre gemeinsame Achse schwingen. Dazwischen im Bereich normaler Belastungen besteht keinerlei Kopplung zwischen den beiden Halbachsen, so daß auch bei gegenläufigem Ein- und Ausfedern der Räder die als Pcndclhalbachsanordnung unabhängige Radaufhängung erhalten bleibt und nicht in eine um eine Längsachse schwingende Slarrachsanordnung umgewandelt wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Radführungselemente Lenkerpaare dienen, von denen mindestens jeweils ein Lenker des einem Rad zugeordneten Lenkerpaares von dem einen Kurbelarm einer starren, in dem Hilfsträger um eine waagerechte Querachse drehbar gelagerten Kurbelachse gebildet ist.

Durch die mechanische Kopplung der sich entsprechenden Lenker jeder Radseite wird erreicht, daß bei I Iberneigung des Wagenoberb.iues bzw. bei wechselsei-, tiger Ein- und Ausfederung der Räder die sich entsprechenden Lenker in Verbindung mit dem Hilfsträger eine starre Achse bilden und daß demzufolge der Hilfsträger und die Räder ihre Stellung zur Fahrbahn unverändert beibehalten. Der Wagenoberbau schwingt dabei selbständig um die innerhalb des! Hilfsträger angeordnete Drehachse, wobei der Über-, neigung durch die sich in an sich bekannter Weise unmittelbar am Wagenoberbau abstützenden Federn entgegengewirkt wird.

Dagegen ist bei der sogenannten Hindernisfedcrung.j d. h. bei gleichsinnigem Ein- und Ausfedern der beiden' Räder der Achse, die mechanische Kopplung zwischen den Lenkern jeder Radseite wirkungslos. In diesem· Falle schwingen die Räder vollkommen unabhängig' voneinander um ihr jeweiliges Momentanzentrum, und von üen Lenkern werden keinerlei Kräfte, die auf eine Verdrehung des Hilfsträger gerichtet sind, ausgeübt. Bei der Hindernisfederung verhält sich somit die Radaufhängung nach der Erfindung wie eine übliche unabhängige Aufhängung mit entsprechend geringen ungefederten Massen und. bedingt durch niedrigliegendcn Momentanpol der Lenker, ohne wesentliche Spuränderung.

Dadurch, daß die Schwenkachsen der Kurbelarme der Kurbelachse in einer waagerechten Querachse liegen, ist beim Einfedern der Räder die Vorspuränderung leicht in engen Grenzen zu halten bzw. ganz zu vermeiden. Auf der anderen Seite bietet sich durch die gelenkige Verbindung des Kurbelarmes mit dem Achsschenkel oder Nabenkörper in Verbindung mit einem weiteren Lenkarm die Möglichkeit, den Radsturz in optimaler Weise zu beeinflussen.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Radaufhängung wird gemäß einem Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, die Anlenkung der Kurbelarme der Kurbelachse an den Achsschenkel oder Nabenkörper über etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Drehachsen vorzunehmen und zur Sturzführung der Räder Querlenkerstreben bzw. bei angetriebenen Rädern die Antriebswellen zu verwenden.

Gemäß einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung sind die Kurbelarme der Kurbelachse an den Achsschenkeln oder Nabenkörpern an gegenüber der Querrichtung schrägen Drehachsen angelenkt und die Achsschenkel oder die Nabenkörper in Fahrzeuglängsrichtung über einfache Längslenkerstreben abgestützt.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht ein anderes Merkmal darin, daß der am Fahrzeugrahmen oder Wagenaufbau gelagerte Hilfsträger durch das Motorgetriebeaggregat bzw. das Achsgetriebegehäuse gebildet ist.

Andere Merkmale der Erfindung enthalten die weiteren Unteransprüche.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Radaufhängung mit einem oberen Querlenker zur Sturzführung und

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform, mit gegenüber der Fahrzeugquerrichtung schrägen Drehachsen an den Verbindungsstellen zwischen Kurbelarm und Achsschenkel.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. I sind die Rädei 11 und 14 an der Kurbelachse 52 in einem um ^f>5 eine Drehachse R_w schwenkbar gelagerten Hilfsträger 24 und den Querlenkerstreber! 59 und 60 aufgehängt. Die Kurbelarme 50 und 51 der Kurbelachse 52 sind über in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schwenkachsen

an den Achsschenkeln 53 und 54 angelenkt. Zu diesem Zweck weisen die Kurbelarme 50 und 51 an ihren Enden je ein Celenkaugc 55 und 56 auf, mit dem sie mit den im unteren Abschn'U der Radträger 53 und 54 angeordneten Lagerbo!.'.'_Ti 57 und 58 scharniergelenkartig verbunden sind.

/u: Sturzführung sind oberhalb der Kurbelarme 50 und 51 Querlenkerstreben 59 und 60 an den nach oben gerichteten Führungsarmen der Achschenkel 53 und 54 angelenkt. Die Lenkerstreben 59 und 60 sind in bekannter Weise in Gummibuchsen gelagert, so daß sie eine Verdrehung der Querlenker 59 und 60 um ihre Längsachse bei der Radfederung ohne Verklemmung zulassen.

In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er- ,j

findung unter Verwendung einer Kurbelachse veranschaulicht. Hierbei sind die Kurbelarme 70 und 71 de Kurbelachse 72 an ihren Enden abgekröpft, wo μ Lagerzapfen 73 und 74 für die Anlenkung der η nc unten gerichteten Führungsarme der Achsschenkel 7 und 76 bilden. Die Drehachsen 77 und 77' der Lager zapfen 73 und 74 schneiden die Drehachse der Kurbel achse 72 jeweils in einem jenseits der i'ahrzeuglängs mittcliichse liegenden Punkt. Durch die Länge der siel daraus ergebenden .Schwenkarme ergibt sich ein seh flacher Verlauf der Radaufstandskurven und demzu folge nur eine geringe Spuränderung beim Ein- urn Ausfedern. Zur Abstützung der Achsschenkel 75 und 71 in Längsrichtung sind Längslenkerstreben 78 und 79 ai den oberen Führungsarmen der Achsschenkel 75 und 71 angelenkt. An ihren anderen Enden sind die Längs lenkerstreben 78 und 79 am Fahrzeugaufbau gelagert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, bei der die Räder einer Radachse unabhängig voneinander durch Radführungselemente, die einerseits an einem Hilfsträger, der um eine in der Fahrzeuglängsmittelebene liegende, etwa waagerecht verlaufende Achse in eiiiem Fahrzeugrahmen oder Wagenaufbau drehbar gelagert ist und andererseits an einem das Rad tragenden Achsschenkel oder Nabenkörper angelenkt sind, derart geführt sind, daß sich bei Einfederung der Räder der Radsturz in Richtung auf negativen Sturz hin verändert und daß die beiden Räder in bezug auf den Hilfsträger nur eine symmetrische Bewegung ausführen können, wobei sich die Räder über Federelemente unmittelbar am Fahrzeugrahmen oder Wagenaufbau abstützen,
dad.urchgekennzeichnet, daß als Radführungselemente Lenkerpaare dienen, von denen mindestens jeweils ein Lenker des einem Rad (11, 14) zugeordneten Lenkerpaares von dem einen Kurbelarm (50/51, 70/71) einer starren, in dem Hilfsträger (24) um eine waagerechte Querachse drehbar gelagerten Kurbelachse (52,72) gebildet ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung der Kurbelarme (50, 51) der Kurbelachse (52) an den Achsschenkeln oder Nabenkörpern (53/54) über etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Drehachsen erfolgt und zur Sturzführung der Räder Querlenkerstreben (59, 60) bzw. bei angetriebenen Rädern die Antriebswellen verwendet sind (F i g. 1).

3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung der Kurbelarme (70,71) der Kurbelachse (72) an den Achsschenkeln oder Nabenkörpern (75/76) an gegenüber der Querrichtung schrägen Drehachsen (77, 77') und die Abstützung der Achsschenkel oder Nabenkörper (75, 76) in Fahrzeuglängsrichtung über einfache Längslenkerstreben (78, 79) erfolgt (F i g. 2).

4. Radaufhängung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der am Fahrzeugrahmen oder Wagenaufbau (23) gelagerte Hilfsträger (24) durch das Motorgetriebeaggregat bzw. das Achsgetriebegehäuse gebildet ist.

5. Radaufhängung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaufhängung so ausgelegt ist, daß das Rollzentrum bei gleichen Bewegungen beider Räder in der Nähe der Fahrbahn liegt.

6. Radaufhängung nacii den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (Rw) des Hilfsträger (24) im Fahrzeugrahmen bzw. Wagenaufbau (23) etwa in Höhe der Verbindungslinie der Radmitten liegt.

7. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (11 und 14)) über die Kurbelarme (50/51, 70/71) mittels Schraubenfedern unmittelbar am Fahrzeugrahmen oder Wagenaufbau (23) abgestützt sind.